火星和木星之間的空間是奇特的，在這裡居住著大片的小行星、矮行星和其他天體。這個天體環被稱為小行星帶，由大約110萬個直徑超過1公里的天體組成。令人驚訝的是，小行星帶中所有天體的總質量只有月球質量的4%。

圖注：小行星帶

這個帶中最大的天體也是海王星軌道內唯一的矮行星——一顆名為穀神星的矮行星。美國宇航局最近的飛行任務使得我們可以更多地瞭解這個岩石矮星，這個天體曾經一度被認為是一個太陽系行星。

發現和分類

這顆行星位於火星和木星軌道之間的第一個理論主張者，可以追溯到1772年，約翰·埃勒特·博德（Johann Elert Bode），但直到1801年，義大利天主教神父朱塞佩·皮亞齊才正式發現了穀神星。 最初，皮亞齊將這一發現理論化為彗星，但後來意識到，由於運動緩慢且均勻，該物體可能更大。

然而，由於生病，皮亞齊失去了新發現的天體的位置，而穀神星在太陽前繞自己的軌道旋轉，這使得重新發現它非常困難。 德國數學家卡爾·弗里德里希·高斯（Carl Friedrich Gauss）與皮亞齊（Piazzi）一起設計了一種有效的方法來對其進行跟蹤，穀神星在幾周內被找回。

穀神星的名字來自羅馬農業女神——塞雷，這是皮亞齊自己提出的一個名字。穀神星曾時不時被分類為各種類天體，因為它最初被歸類為行星。在19世紀60年代，小行星和行星的區別被接受，穀神星從它的行星寶座上被除名。

圖注：穀神星是一顆矮行星。

直到2006年，穀神星才贏得了它今天仍然擁有的稱號——一顆"矮行星"。根據國際天文學聯合會的建議，通過了關於"行星"構成的新準則。該標準要求天體必須以下條件才被視為行星：

具有足夠的質量以克服力以達到靜水壓平衡，從而使其形狀接近圓形。它應該繞恆星執行，不應該是恆星本身，同時不應該是另一顆行星的衛星。它應該清除其軌道附近的部分，並且應該是其軌道上的主導體。

雖然穀神星滿足前兩個標準，但它未能清除其軌道，並且不是主要天體，因為它與許多其他小行星共享軌道。這使得穀神星屬於第二類，作為矮行星。穀神星是我們太陽系中著名的矮星之一，太陽系其他矮行星如冥王星，埃里斯（Eris），鳥神星，妊神星（Haumea）等。

圖注：穀神星與其他矮行星相比穀神星的特徵與形成

穀神星是太陽系內水最豐富的天體之一，僅次於地球。穀神星的半徑約為476 公里，儲水量很大。它相當小；例如，如果地球是五分鎳硬幣的大小，穀神星將是一個小罌粟種子。穀神星是2.8AU（天文單位，1AU =地球距離太陽），光從太陽到矮星的表面需要22分鐘。完成繞太陽的軌道需要1，682個地球日，大約4.6個地球年。然而，它一天的長度比地球短得多，因為它在9小時內就完成了一次自轉。穀神星沒有環繞它的衛星，也不存在任何環。

圖注：穀神星的高解析度影象

穀神星起源於太陽系的其餘部分，大約在45億年前，可能已經形成，然後從木星和土星的巨型平面軌道遷移；它最終於在40億年前到達了小行星帶。它被稱為"胚胎行星"，因為它還沒有完全完成它的形成。這種形成被木星起源時施加的巨大引力所阻止。穀神星有一個冰冷的地殼和一個固體核心，其成分多達25%是水。

黎明號太空飛船照亮了穀神星

黎明號太空飛行任務旨在探索小行星帶，並拜訪該地區最大的兩個天體，灶神星和穀神星。這顆衛星於2007年發射，於2015年4月23日捕獲了灶神星和隨後進入這顆矮行星的第一個觀測軌道，其高度為13，500公里。

圖注：黎明號太空飛行任探索小行星帶

2015年2月1日至2018年10月6日，黎明號在穀神星軌道執行時，提供了有關這顆行星的深入資訊。它以不同的高度繞著這顆行星執行，探索了矮行星的所有隕石坑、地層和極點。

穀神星的大氣非常稀薄，其中包含水蒸氣的跡象。 這很可能是由於冰火山產生的蒸氣或地表冰的昇華（從固態轉變為氣體而不經過液相）。 穀神星沒有磁場。

穀神星的表面覆蓋著無數的隕石坑，但它們相對較小。隕石坑的寬度不超過280公里，這很奇怪，因為它位於小行星帶內，在存在45億年的時間裡，會遭受許多大型天體撞擊。 這種相對缺乏衝擊力的破壞，可能是由於地表下的冰冷地形造成的，因為它會消除大的凹陷窪地。

穀神星的地殼是岩石，有大量的鹽沉積，但這些不同於普通的食鹽（氯化鈉）；相反，它們包括更獨特的礦物質，如硫酸鎂。

探索穀神星的生命

穀神星是太空中生命的特殊狩獵場，因為它含有大量的水，根據我們對地球生命的瞭解，這些水對於生命的發展至關重要。結合水和一些其他成分，穀神星有可能擁有生命，儘管穀神星上的條件可能只適合小微生物居住。

未來對穀神星的地面任務，將提供一個更好的理解在這個冰冷的矮星生命的可能性性！

穀神星為什麼是矮行星？

根據國際天文學聯合會（IAU）建立的空間物品的正式名稱和術語，天體只有在符合三個特定標準時才被視為行星。它必須繞太陽執行。它必須足夠大--併產生足夠的重力--才能把自己拉成球形。而且它必須已經“掃清了周圍”的軌道，這意味著它的引力已經掃除了任何其他類似的物體。

穀神星通過了前兩個測試，但沒有透過第三個測試：它與其他像它一樣的物體共享太陽系的區域，因此它們缺乏地球或火星的獨特性。所以叫矮行星。

穀神星的形成

穀神星可能是尚存的原行星（萌芽期的行星），於45.7億年前在小行星帶中形成。雖然大多數內太陽系的原行星包括所有（月球-火星大小的天體）不是和其他的原行星合併成為類地行星，就是被木星彈射到太陽系外，穀神星相信是留存下來較為完整的 （另一顆可能是原行星的是灶神星，它的體積更小，並在固化後曾遭受重大的撞擊，損失它自身~1%的質量），一個替代的理論則認為穀神星形成於古柏帶，稍後才遷移到小行星帶。

穀神星的特點

穀神星是太陽系中最小的、也是唯一位於小行星帶的矮行星。有生命存在的特點。

穀神星是個可憐的傢伙，它本來可以擁有一切，但是卻失去了一切，變成了一枚沒有尊嚴的，可憐的矮行星。

▲穀神星

不一樣的太陽系

當我們遙望天空時，常常會思考一個問題——我們是特殊的嗎？雖然現在外星人還沒有找到，但對天空的探索也已經讓我們找到很多足以證明太陽系特殊的證據了，比如說，我們的內側行星真的超多呀。

▲“四小巖“是真的很小

在人類已經探索的數千個恆星系統中，大多都存在一個巨大的岩石行星，也被稱為“超級地球”，所謂的超級指得就是它特別大，通常是地球的10倍甚至更大。這些超級地球會呆在離恆星相當近的位置，而離恆星第二近的恆星往往就是一枚巨大的氣體行星，比超級地球還要大得多，如果用太陽系來類比的話，應該就是木星。

▲右邊四個都是已發現的超級地球

為什麼太陽系的結構與其它星系不同呢？在木星內側有四枚小小的岩石行星，距離太陽由近到遠分別是水星、金星、地球、火星。這“四小巖”中最大的就是我們地球了，但依然是小得可憐，正如我前面所說，它只有其它岩石行星的幾分之一，木星的1/318分之一。

▲黎明號探測器

尋找50億年前的遺蹟

為了得到答案，2007年美國發射了黎明號探測器，於2015年終於到達了“四小巖”與木星的分界處，探訪小行星帶中最大的兩個天體——穀神星與灶神星。

這裡說的小行星帶是一個非常有趣的，值得仔細研究的區域，它與我們多數人從想像的——漂滿岩石的空間不同，物質含量極其稀少，每兩個小行星之間的距離差不多是480倍的地球直徑，整個小行星帶的物質總量只有月亮的4%。這也是理所當然的，如果物質含量非常多，那就會因引力聚合在一起形成一枚行星了。

▲灶神星、穀神星與月亮

為什麼要研究小行星帶呢？因為科學家相信這裡存在著太陽系誕生時的秘密，本應試乾乾淨淨的太陽系內，為什麼會存在這麼一個有很多岩石碎片的區域呢？按照模擬，應該所有的物質都被行星吞沒了呀，除非有一些我們還沒不知道的，50億年前太陽系中發生的大事件遺蹟。

▲小行星帶的位置

黎明號果然沒有讓科學家失望，在黎明號值回的照片中，我們看到了一些非常驚喜的東西。

我們一眼就能注意到，在其中的一個隕石坑中有一個白點，那是什麼？是鹽。

它還是個寶寶

好的，一個隕石坑中有鹽有什麼好奇怪的嗎？還真有，比如我們看看小行星帶的第二大天體——灶神星，我們可以輕易發現它的形狀並不規則，所以它是一枚小行星。

灶神星擁有小行星帶9%的質量，穀神星擁有小行星帶30%的質量，雖然大了灶神星三倍，但是它依然非常地小，按道理來說還是不足以產生足夠的重力維持圓形的，要知道同樣是矮行星的冥王星質量比穀神星大了16倍，還沒法好好地保持圓形呢。

其實小也就小了，但是這麼小的穀神星不僅能保持圓形，更有一個非常不一般的結構——地質分層。那隕石坑中的鹽就是證據。在小行星的撞擊下，穀神星地殼下的冰水被融化流到了表面，隨後水分慢慢蒸發，留下了鹽漬。

要知道，地質分層可不是區區一介小行星能擁有的結構，只有足夠大的行星才有可能擁有明確的地質分層，這是在行星形成之初，熔化的內部發生流動與沉積的結果，只有在太陽系形成之初，物質相當密集地撞擊，合併才能產生足夠的溫度讓整個天體都處於熔化狀態。

那麼真相已經呼之欲出了——穀神星並不是簡單宇宙塵埃組成的小天體，它是一個被打斷成長的，真正行星的胚胎！

▲過去觀測到的模糊穀神星

還記得文章一開始提到的超級地球嗎？根據計算機模擬，它會在氣體行星產生的軌道附近形成，一路掃蕩向內的所有岩石與氣體，最後在靠近太陽的位置停下來。如果這樣的事情也在太陽系中發生過，那麼大概就是小行星帶的位置。

木有感情的木星

是的，相信你們也能想到了，在另一份劇本中，穀神星會成為一枚巨大的，熾熱的超級地球，木星內側的所有物質都歸它所有，它是太陽系的巨頭之一，擁有可怕質量與唯一的陸地。

▲本來穀神星可以和左邊諸星一起位列仙班

那是誰下的毒手？是木星，它是太陽系中的第一枚行星，也是最大的行星，當它形後，做了穀神星本來想做的事——一路向內側軌道移動，把正在成長的穀神星軌道區域的岩石氣體攪了個七零八落，很多被甩出了太陽系，還有很多直接掉到了太陽裡。木星甚至一路接近了火星的軌道，所幸土星的形成終止了土星的毀滅之旅，把它拉回了外側的軌道。

▲木星的毀滅之旅

這一塊大鬧的結果正如我們所知的，穀神星的岩石王者之路徹底被毀了，火星也被剝奪了大量物質，導致質量只有原定的十分之一（與地球相當），任性的木星徹底改變了太陽系的結構，也給了生命出現的機會。

本來是我的……

所以，在天空寂靜漂浮的穀神星一定非常傷心吧，這和說好的不一樣啊，不是講讓我當主角的麼？不是講我就是The One麼？為什麼會變成這個樣子……

▲555…………

穀神星（Ceres）是太陽系中最小的、也是唯一位於小行星帶的矮行星。由義大利天文學家皮亞齊發現，並於1801年1月1日公佈。2006年，國際天文學聯合會將穀神星重新定義為矮行星，穀神星曾被認為是太陽系已知最大的小行星。穀神星很可能是一個分化型星球，具有岩石核心，地幔層包含大量冰水物質，現探測到星球表面有大量載水礦物質。初步推測水佔穀神星體積的40%。穀神星還能透過太陽能獲得能量，因為它距離太陽僅2.8個天文單位，相比之下，木衛二和土衛二一距離較遠，分別是5.2和9個天文單位。

穀神星位於火星和木星軌道間的小行星帶中，此前研究已確認其內部存在大量的冰。歐航局在《自然》雜誌上報告說，他們利用赫歇爾望遠鏡首次在穀神星上發現了水蒸氣，這些水蒸氣來自穀神星表面顏色較深的區域。水蒸氣的量並不大，約為每秒6千克，但這一發現對於證實穀神星上有水意義重大。研究人員推測，水蒸氣冒出的具體原因可能有兩個：一是太陽照射使穀神星表面的冰被迅速加熱所致，二是穀神星內部仍有能量。科學家推測可能擁有液態水的海洋。

穀神星，是太陽系中最小的、也是唯一位於小行星帶的矮行星

穀神星曾被認為是太陽系已知最大的小行星。 穀神星位於火星和木星軌道間的小行星帶中

詳情看：

穀神星上能否挖礦？是否存在生命？